閥(fá)門定位(wèi)器(qì)是控制閥的主要附(fù)件,它将閥杆位(wèi)移信(xìn)号作(zuò)為輸(shū)入的反饋測量信号(hào),以控(kòng)制器(qì)輸出(chū)信(xìn)号(hào)作為(wéi)設定信(xìn)号,進行(háng)比較,當兩者有偏差時,改(gǎi)變其(qí)到執(zhí)行機構的輸出信号,使執(zhí)行機構動作,建(jiàn)立了(le)閥(fá)杆位移(yí)量與(yǔ)控制(zhì)器輸(shū)出信(xìn)号之間的(de)一一對應(yīng)關系(xì)。本文(wén)重點講解(jiě)閥門(mén)定位器的工作(zuò)原理、作用(yòng)、分類(lèi)及(jí)常見故(gù)障。

▲閥(fá)門(mén)定(dìng)位器結構示意(yì)圖
圖(tú)中基本将(jiāng)機械式氣動閥門定位器的部(bù)件(jiàn)一(yī)一說清楚,接下(xià)來就(jiù)是看它如何工(gōng)作的?
氣源(yuán)來自于空壓站(zhàn)的壓(yā)縮空氣,在(zài)閥門定位器氣源進(jìn)口前段還(hái)有一個空氣過濾減壓(yā)閥(fá),用于(yú)壓縮空氣的淨(jìng)化。從(cóng)減壓(yā)閥出(chū)口的氣(qì)源從閥(fá)門定位(wèi)器(qì)進入(rù),至于(yú)多少(shǎo)氣量(liàng)進入閥門(mén)的膜頭,根據控(kòng)制器(qì)的輸出信(xìn)号決定。
控(kòng)制器輸出(chū)的電信号是4~20ma,氣(qì)動信(xìn)号是20kpa~100kpa,從電信号到氣信号(hào)是通過(guò)電氣轉(zhuǎn)換器(qì)進行(háng)的。
當控制(zhì)器輸(shū)出的(de)電信号轉變為(wéi)與之相對應的(de)氣信号(hào)時(shí),然後(hòu)将轉(zhuǎn)換後的氣(qì)信号作用(yòng)在波(bō)紋管(guǎn)上。杠(gàng)杆2則(zé)繞着支(zhī)點運動(dòng),杠杆2下段向右(yòu)運動(dòng)靠近噴嘴(zuǐ)。噴嘴的背壓zeng加(jiā),經過(guò)氣動放大器放(fàng)大後(圖中(zhōng)那個帶小于符(fú)号的部件),将氣(qì)源的(de)一(yī)部分送(sòng)入到氣動薄膜(mó)的氣室,閥(fá)杆帶(dài)着閥芯(xīn)向下自動逐漸将閥門(mén)開度變小。此時(shí),與閥(fá)杆相連的(de)反饋杆(圖(tú)中擺(bǎi)杆)繞着(zhe)支點向(xiàng)下移(yí)動,使軸的(de)前端向下移動(dòng),與其(qí)連(lián)接的偏(piān)心凸輪做逆時針旋轉,滾輪順(shùn)時針旋轉(zhuǎn)向左(zuǒ)移動(dòng),從而拉伸(shēn)反饋(kuì)彈(dàn)簧(huáng)。由于反饋彈(dàn)簧拉伸(shēn)杠杆(gǎn)2下(xià)段向左(zuǒ)移動(dòng),此時就會(huì)與作(zuò)用在波紋(wén)管上的信号壓(yā)力達到力(lì)平衡(héng),于是(shì)閥門就固(gù)定在(zài)某個(gè)位置不(bú)動(dòng)作了。
二、閥(fá)門定(dìng)位器的作(zuò)用
(1)用(yòng)于對調節(jiē)質量(liàng)要求(qiú)高的(de)重要調節(jiē)系統(tǒng),以提(tí)高調(diào)節閥(fá)的定位精确及(jí)可靠性。
(2)用(yòng)于閥(fá)門兩(liǎng)端(duān)壓(yā)差大(△p>1mpa)的場合。通過提(tí)高氣(qì)源(yuán)壓力zeng大(dà)執行機(jī)構的輸(shū)出力,以克服液(yè)體對閥芯産生的不(bú)平衡力,減(jiǎn)小行程誤差。
(3)當(dāng)被調介質為(wéi)高(gāo)溫、高(gāo)壓、低(dī)溫、有(yǒu)毒、易燃(rán)、易(yì)爆時(shí),為了防止對外洩漏,往往将填(tián)料壓得很(hěn)緊,因(yīn)此閥杆與(yǔ)填料(liào)間的摩(mó)擦(cā)力較大,此(cǐ)時(shí)用定位(wèi)器可克服時滞。
(4)被調介(jiè)質(zhì)為(wéi)粘性流體或(huò)含有固體懸浮物時(shí),用定(dìng)位器可以克服介質對閥(fá)杆移動的阻力(lì)。
(5)用于大口(kǒu)徑(dg>100mm)的(de)調節(jiē)閥(fá),以zeng大執行機(jī)構(gòu)的(de)輸出(chū)推力。
(6)當調節器與執(zhí)行器距離(lí)在60m以上時(shí),用定(dìng)位器可克(kè)服控(kòng)制信号的(de)傳遞(dì)滞後(hòu),改善(shàn)閥門(mén)的動作(zuò)反應速度。
(7)用來改(gǎi)善調(diào)節閥的(de)流量特性。
(8)一個調節器(qì)控制兩個執行(háng)器實行分程控(kòng)制時,可用兩個定位器(qì),分别接(jiē)受低輸入信号(hào)和高(gāo)輸入信号(hào),則一(yī)個執行(háng)器(qì)低程動作(zuò),另一(yī)個高程(chéng)動作,即(jí)構成(chéng)了分程調節。
三(sān)、閥(fá)門(mén)定位(wèi)器的分類(lèi)
1.閥(fá)門(mén)定位器按輸入信号分(fèn)為氣動(dòng)閥門定(dìng)位(wèi)器、電(diàn)-氣閥門(mén)定(dìng)位器(qì)和智(zhì)能(néng)閥門定(dìng)位器。
(1)氣(qì)動閥門(mén)定位(wèi)器的輸入(rù)信号(hào)是标準氣(qì)信号(hào),例如,20~100kpa氣信(xìn)号,其輸出信号(hào)也是标(biāo)準(zhǔn)的氣信号。
(2)電(diàn)氣閥門(mén)定位器的(de)輸入(rù)信号是(shì)标準電(diàn)流或電壓信号(hào),例如,4~20ma電流(liú)信号(hào)或1~5v電壓(yā)信号等,在電氣閥門定位(wèi)器内部(bù)将電(diàn)信号(hào)轉換為電(diàn)磁力,然後(hòu)輸出氣信号到撥動控制閥。
(3)智(zhì)能電(diàn)氣(qì)閥(fá)門(mén)定位器(qì)它将控制室(shì)輸(shū)出的電流信号(hào)轉換(huàn)成驅動調節閥(fá)的氣信号,根據調(diào)節閥工(gōng)作時(shí)閥杆摩擦力,抵消介(jiè)質壓(yā)力波(bō)動而産生(shēng)的不平(píng)衡(héng)力,使閥門開度(dù)對應(yīng)于控制室輸出的電流(liú)信(xìn)号。并(bìng)且可以(yǐ)進行智(zhì)能組(zǔ)态設置相(xiàng)應的參數,達到(dào)改善(shàn)控制閥性(xìng)能的目的(de)。
2.按動作的方向可分(fèn)為單(dān)向閥門定(dìng)位器(qì)和雙(shuāng)向閥(fá)門定位器(qì)。單向(xiàng)閥門(mén)定位器用于活塞式(shì)執行(háng)機構時,閥門定(dìng)位器(qì)zhiyou一個(gè)方向起作用(yòng),雙(shuāng)向閥(fá)門定位器(qì)作用在活塞式(shì)執行(háng)機構氣缸的兩(liǎng)側,在(zài)兩(liǎng)個方向(xiàng)起作用。
3.按(àn)閥門(mén)定位器輸出和(hé)輸入信号的zeng益符号(hào)分為正作(zuò)用閥門定(dìng)位器(qì)和反作用閥門(mén)定位器。正作用閥門(mén)定(dìng)位器的(de)輸入信号zeng加時(shí),輸出(chū)信(xìn)号也zeng加(jiā),因此(cǐ),zeng益為(wéi)正(zhèng)。反作用(yòng)閥門定位(wèi)器的輸入(rù)信号zeng加時(shí),輸(shū)出信号(hào)減(jiǎn)小,因此(cǐ),zeng益為(wéi)負。
4.按閥(fá)門定位(wèi)器輸入(rù)信(xìn)号是模拟信号或數(shù)字信号,可分為(wéi)普(pǔ)通(tōng)閥(fá)門定位(wèi)器和現場(chǎng)總線(xiàn)電氣閥門(mén)定位(wèi)器。普通(tōng)閥門定位器(qì)的輸入信(xìn)号是模拟(nǐ)氣壓(yā)或電流、電(diàn)壓信(xìn)号,現場總線電氣閥(fá)門定位器(qì)的輸入信(xìn)号是(shì)現場總線的數(shù)字信号。
5.按閥門(mén)定位(wèi)器是(shì)否帶(dài)cpu可分(fèn)為(wéi)普(pǔ)通電(diàn)氣閥(fá)門定位器(qì)和智能電氣閥(fá)門定位器(qì)。普通(tōng)電氣閥門定位(wèi)器沒有(yǒu)cpu,因(yīn)此,不(bú)具有(yǒu)智能(néng),不能處理有關的智(zhì)能運算。智(zhì)能電(diàn)氣閥門定位器(qì)帶cpu,可處(chù)理(lǐ)有關(guān)智能(néng)運算,例如(rú),可進行前(qián)向通(tōng)道的(de)非(fēi)線性補(bǔ)償等,現場(chǎng)總線(xiàn)電氣閥(fá)門定位(wèi)器還可帶pid等功(gōng)能模塊,實(shí)現相(xiàng)應的(de)運(yùn)算(suàn)。
6.按(àn)反饋信(xìn)号的檢測(cè)方法也可(kě)進行分類(lèi)。例如,用機(jī)械(xiè)連杆方(fāng)式檢測閥位信号(hào)的(de)閥門定位器:用霍爾(ěr)效(xiào)應(yīng)檢測(cè)位移(yí)的方法檢(jiǎn)測閥(fá)杆位移的(de)閥門定位器(qì):用(yòng)電磁感應方法檢測閥(fá)杆位移(yí)的閥(fá)門定(dìng)位器(qì)等。
四、閥門定位(wèi)器常見故障(zhàng)
1.閥(fá)門定位器(qì)輸出如龜(guī)速
不打開閥門定(dìng)位(wèi)器前蓋;聽聲音,看氣(qì)源管有無破(pò)解導緻洩(xiè)露(lù),這個(gè)肉眼可判斷。以(yǐ)及輸(shū)入氣室有(yǒu)無(wú)洩露的聲音(yīn)通過聽。
打開閥(fá)門定位器前蓋:
(1)恒節(jiē)流孔有無堵塞(sāi)
(2)檢(jiǎn)查(chá)擋闆位置
(3)檢查反饋(kuì)彈簧的彈力
(4)将放大器拆(chāi)開檢查膜片(piàn)
2.閥門定(dìng)位器(qì)輸出沒勁(jìn)
1、看氣源壓(yā)力是(shì)否在(zài)規定範(fàn)圍(wéi)和反饋杆有沒(méi)有脫(tuō)落,這是zui簡(jiǎn)單的步驟。
2、檢查信(xìn)号線接線是(shì)否正确(後(hòu)期出(chū)現的(de)問題一般忽略不計)
3、線圈(quān)和銜(xián)鐵之間有(yǒu)沒(méi)有東西(xī)卡住(zhù)
4、檢查(chá)噴(pēn)嘴與擋(dǎng)闆的配合(hé)位置(zhì)是否(fǒu)合(hé)适
5、檢查(chá)電磁(cí)組件線圈(quān)情(qíng)況
6、檢查平衡(héng)彈簧調試位置是否合理
随後,輸入信号,但輸(shū)出壓力不(bú)變化(huà),有輸出就是達(dá)不到zui大(dà)值等(děng),這(zhè)些故(gù)障(zhàng)也(yě)是日(rì)常故(gù)障會遇到(dào)的這裡(lǐ)不再多(duō)言。